ZGYB□系列《智能光伏预装式变电站》性能特点简要介绍

上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气1 / 61 ZGYB□ 系列智能光伏预装式变 电 站性能特点简要介绍产品实物图片如下产品优势明显1. 为用户提供最优化的总包式设计2. 采用简约的模块化设计，现场安装维护更方便，可靠性高3. 模块智能休眠技术，提高系统发电效率及电能质量上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气2 / 62 4. 故障模块单元自动脱离系统技术，不影响其它单元发电，最大化提升系统发电量5. 宽 MPPT 电压范围，系统适应性强，组件配置方便，最大化提升发电量6. 高功率密度，占地少、重量轻7. 快速发货，快速安装8. 触摸屏可视化操作，监控、维护简单便捷★ 特别适用于 EPC 工程应用产品输出电压等级 AC10kV 和 AC35kV 产品输入电压等级 DC1000V 和 DC1500V 功率范围 500kW2MW 1. 如何延长设备使用寿命根据晶硅电池组件的 PV 特性 , 组件输出的直流功率与辐照强度成正比，与背板温度反比，那么每日的发电功率曲线（理论值）近似于“驼峰”形状，根据这特点，我们把“兆瓦级”的大功率逆变器分成有限个独立并联工作的逆变模块。比如说，以 2MW 逆变器来讲，可由 8 个 250kW 的逆变模块组合而成。 当组件输出的直流功率随着太阳的辐照强度慢慢爬升时， 8 个逆变模块根据输入的功率大小进行测算， 依次累加按预先编制的智能投切顺序循环工作， 确保每个逆变模块都工作于最大转换效率点， 同时， 每个逆变模块之间可以均匀轮换使用，以延长整套设备的寿命。如下图所示上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气3 / 63 2. 如何提高逆变转换效率① 由于我们的逆变器采用全新的 Solar Multimaster 控制方案，根据晶硅组件的实际出力， 智能启动最佳数量的逆变器模块， 将功率损耗降至最低 同时使得已投入运行的逆变模块始终工作于最大转换效率点范围（最大转换效率达 98.84 ） 。而市场上既有的逆变器的功率控制算法不具备这一特点，虽然，其最大转换效率可以达到98.5 以上，但在低功率范围内，转换效率并不高。这就是逆变器技术参数中给出最大转换效率的原因，因其转换效率受多种因素影响，如，逆变器的交流侧的电网稳定性、直流侧的功率稳定性（光伏系统的能量大小受大气云层、太阳照射角度和环境温度等多种环境变量影响） 。② 结合 250kW 逆变单元性能优势， 通过 Multi-Master 技术实现更长发电时间、 更多发电量和更高的电能质量。③ 公司推出“兆瓦级”逆变器，利用 Solar Multimaster 控制技术，可以实现 112 单体逆变器模块并联运行的， 即交流侧和直流侧均可以共母线 （如下图所示） 。 由于外界环境是一变量，那么逆变器的输入功率也是一波动的曲线，而逆变器直流输入端的 MPPT 功率控制模块有“ MPP 控制精度和 MPP 控制误差”这两项重要参数，这两项参数的精度直接影响着逆变器的转换效率，我们把直流侧母线并联，可在一定程度上稳定直流输入功率曲线。3. 如何减少因设备故障产生的弃电损失市场上常规的“兆瓦级” 逆变器，以 1MW 为例， 采用 2 个 500kW 的逆变器与双分裂升压变压器电缆连接，或是采用 1000kW 大功率逆变器与变压器连接。那么，当任一个逆变器故障停机或是检修停机，将是 50 或是 100 的停电损失。虽然，国内的逆变器外形尺寸做的已很小，宽度 1.2 米，深度 0.8 米，但绝大数产品不支持模块化更换或是柜前维护，换上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气4 / 64 句话说，如果从设备发生故障停机到通知厂家前来查看，到维护修复调试，基本不少于 3天。 公司基于多年的智能化电气设备的制造经验， 在保证领先的电气指标的基础上， 实现逆变器拓扑结构、电气结构和整个光伏系统拓扑的最简化。 “兆瓦级”逆变器拓扑结构设计成模块化，采用独特的“ Solar Multimast er 控制技术” ,在整套 Solar 逆变装置中全年累积总发电量中，仅有 4得自第 4 台逆变器模块满负荷工作，即“ Solar Multimast er 控制技术”的冗余设计，可以挽回 70 的发电损失，逆变器故障停机最大弃电损失为 30 。这意味着，即使其中一台逆变模块停运 3 个月，所造成的发电损失也仅有 1 。主要部件为抽屉插拔式， 支持带电更换模块， 半小时内即可完成对故障部件的更换 （易损部件，用户可以备货） 。同时，由于各模块的工作负担得以有效分摊，因此对于备品备件的要求以及后期运维的相关费用亦将得以显著降低。4. 如何降低原材料成本① 升压变压器和逆变器在结构上已作充分优化设计，一次回路的电气连接全部采用全封闭母线的铜母线连接，取代传统的电缆等连接器材。器件布局更合理化，所有部件的维护全部支持柜前维护，缩小了箱变的体积。摒弃重复性的功能器件，提高了设备可靠性，也降低了材料成本、提高了工厂安装生产效率。其次，升压隔离变压器可以采用双绕组型，省去一套低压绕组。② 因为设备体积的减小，故而减小了现场安装空间，基础成本也随之降低许多。5. 如何帮助客户实现快速安装电站内部的逆变升压单元、监控测量单元、二次电源系统及配电开关系统均安装在标准集装箱内，起吊、运输非常方便，现场只需提供夯实的（砖混结构或是钢架结构）设备平台。6. 如何帮助客户实现对产品快速调试电站内部的逆变升压单元、监控测量单元、二次电源系统及配电开关系统均为工厂化完成，工厂内部已完成所有的电气测试和通讯测试，外部只需接入（交）直流输入电缆和高压输出电缆即可。现场无需再对内部单元做电气测试。7. 如何提升系统发电量① 变压器选用 11 型及以上的节能低损耗高过载型全密封油浸式变压器或是干式变压器（双绕组） ，可降低能耗 0.5 。② 内部的一次回路电气连接全部采用铜母线，取缔传统方案的电缆连接，降低线损0.2 。③ “兆瓦级”逆变单元采用共母线工作的逆变模块，逆变模块之间根据直流输入功率的大小采用了智能投切技术， 既降低了逆变损耗， 也提升了低功率范围的转换效率，发电量平均提升约 0.5（在外界光照强度稳定时且逆变器负载率达 5080 时，发电量提升量更高） 。④ 由于各模块均采用独立装柜，因此即使其中个别模块出现故障，其他模块亦可得到有效保护与隔离，且故障模块单元自动脱离系统技术，不影响其它单元发电，最大化提升系统发电量。8. 如何实现系统的智能化上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气5 / 65 ① 通过远程监控功能，用户可随时追踪系统状态和上线逆变器的发电情况，亦可通过远程控制对系统进行调整。该功能对位于偏远地区的设备监控尤为重要。久而久之，远程监控功能将使用户节省大量与设备定期检查和维护有关的差旅费。 其远程监控系统可自行生成数据日志，结合汇流箱远程监控系统，它可以监控每个光电回路的电流强度，从而方便了故障的诊断，并可由此及时发现和维护故障回路，保证最大可能的发电量。该套系统亦可提供即时 SMS 短信报警服务，从而尽量减少停机时间，并提供所有最新事件的报告。③ 内部易损部件（如散热风扇、滤波电容和电感等）均预埋高精度传感器，信息经处理后，可实现“自我预警”功能。④ 热交换风口设置智能启闭装置，同时检测通风量和进出风口温差，可以实现对风口滤尘装置的提前预警功能。总结 通过对江苏省扬州市宝应的某区域的“渔光互补”项目的全年跟踪测试，以华电福新的 5.5MW 光伏发电方阵测试的数据分析报表，得出的结论是，采用最新的 ZGYB系列智能光伏预装式变电站一体化方案，设备性能可靠，运行稳定，年发电量高出传统设备约 2.5 ，为今后大规模应用于“领跑者计划”光伏项目奠定应用基础宝应县气象站要素项目 单位 指标气温多年月平均 ℃ 15.1 多年极端最高 ℃ 38.5 多年极端最低 ℃ -12.4 昼最高气温 ℃ 38.5 夜最高气温 ℃ 无气压 多年平均 hPa 1016.0 多年平均水气压 hPa 15.1 降水量 多年平均年总量 mm 962.1 多年一日最大 mm 189.5 蒸发量 多年平均年总量 mm 1450.9 湿度 平均相对湿度 76 积雪深度 多年最大 cm 20 冻土深度 多年最大 m 11 风速多年平均 m/s 2.7 平均大风日数 日 1.2 建站以来最大风速 m/s 14.3 建站以来极大风速 m/s 22.3 风向 多年主导 E 天气日数 平均雷电日数 日 31.2 上海金友金弘智能电气股份有限公司江苏金友电气6 / 66 最多雷电日数 日 51 平均冰雹日数 日 0.2 最多冰雹日数 日 2 平均暴雨日数 日 3.5 最多暴雨日数 日 8 平均沙尘日数 日 无最多沙尘日数 日 无平均盐雾日数 日 无最多盐雾日数 日 无宝应地区太阳辐射量年际变化直方图宝应地区太阳辐射量月际变化直方图从图中可看出，项目场址地区太阳辐射量月际变化其数值区间在546.6MJ/m2～ 241.55MJ/m2 之间。 总辐射量较好主要集中在 3 月～ 9 月， 即春夏两季，最高值出现在 5 月份； 10 月～次年 2 月较小。